Ερευνητές ξεδιαλύνουν το μηχανισμό που παίζει ρόλο στη διαφοροποίηση του εγκεφάλου των δυο φύλων

Κατά τη διάρκεια της προ-γεννετικής ανάπτυξης, οι εγκέφαλοι των περισσότερων ζώων, συμπεριλαμβανομένου και του ανθρώπου, αναπτύσσουν ειδικά αρσενικά ή θηλυκά χαρακτηριστικά. Στα περισσότερα είδη, κάποια τμήματα των αρσενικών και των θηλυκών εγκεφάλων έχουν διαφορετικό μέγεθος και συχνά έχουν διαφορετικό αριθμό νευρώνων και συνάψεων. Οι επιστήμονες γνωρίζουν ελάχιστες λεπτομέρειες σχετικά με το πως προκύπτει αυτή η διαφοροποίηση. Τώρα, μια νέα μελέτη από ερευνητές στη Φαρμακευτική Σχολή του Πανεπιστημίου του Maryland φώτισε μερικά στοιχεία σχετικά με αυτή τη διαδικασία. Οι ερευνητές κατάφεραν να μετασχηματίσουν τον εγκέφαλο ενός θηλυκού ποντικιού και ενώ το «αναπτυξιακό παράθυρό» του είχε κλείσει, δίνοντάς του χαρακτηριστικά ενός αρσενικού εγκεφάλου.

Η Margaret McCarthy, καθηγήτρια και πρόεδρος του Τμήματος Φαρμακολογίας του Πανεπιστημίου του Maryland, μελετώντας τους εγκεφάλους νεογέννητων ποντικιών βρήκε ότι η παροχή οιστραδιόλης (estradiol), παράγωγο της τεστοστερόνης, προκαλεί έναν μηχανισμό με τον οποίο ορισμένα γονίδιά στον εγκέφαλο ενεργοποιούνται, επιτρέποντάς τους να ξεκινήσουν τη διαδικασία «αρρενοποίησης». Αυτή η διαδικασία περιλαμβάνει μια ομάδα ενζύμων, γνωστά ως DNA-μεθυλτρανσφεράσες (DNMTs), που τροποποιούν το γενετικό κώδικα καταστέλλοντας έτσι την έκφραση του γονιδίου.

Η καθηγήτρια McCathy και η συνεργάτης της, ερευνήτρια στο Πανεπιστήμιο της Pennsylvania Brigdet Nugent, εισήγαγαν αναστολείς DNMTs σε μια συγκεκριμένη περιοχή των θηλυκών εγκεφάλων, μια περιοχή γνωστή και ως προ-οπτική περιοχή ή POA. Σε κάθε είδος που μελετήθηκε, συμπεριλαμβανομένου και του ανθρώπου, η POA διαδραματίζει καίριο ρόλο στη διακυβέρνηση της αρσενικής σεξουαλικής συμπεριφοράς. Οι ενέσεις έγιναν μετά την πρώτη εβδομάδα της γέννησης, αφού θεωρητικά είχε κλείσει το παράθυρο για την εγκεφαλική σεξουαλική διαφοροποίηση. Παρόλα αυτά η προ-οπτική περιοχή στα συγκεκριμένα θηλυκά ποντίκια μετασχηματίστηκε και πήρε τα δομικά χαρακτηριστικά ενός αρσενικού εγκεφάλου.

Σε ένα άλλο πείραμα διέγραψαν γενετικά το γονίδιο DNMTs στα θηλυκά ποντίκια και αυτά έδειξαν επίσης αρσενικά πρότυπα συμπεριφοράς. «Στην πραγματικότητα αυτά τα ποντίκια ήταν θηλυκά αλλά στην αναπαραγωγική τους συμπεριφορά ήταν αρσενικά», δήλωσε η Nygent. «Ήταν συναρπαστικό να παρακολουθείς αυτό το μετασχηματισμό».

Η μελέτη διαπίστωσε επίσης, ότι φλεγμονώδη κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος γνωστά ως μικρογλοία, φαίνεται να παίζουν ρόλο στην αρρενοποίηση, εν μέρει μέσω της παραγωγής των προσταγλανδινών, μιας ομάδας βιολογικά δραστικών, ακόρεστων λιπαρών οξέων που συνδέεται συνήθως με την αρρώστια. Κατά τα τελευταία χρόνια οι επιστήμονες όλο και περισσότερο κατανοούν ότι το ανοσοποιητικό σύστημα είναι ενιαίο με την ανάπτυξη του εγκεφάλου. Η McCarthy και η ομάδα της είναι οι πρώτοι που έδειξαν ότι είναι επίσης σημαντικό για το σχηματισμό των διαφορών των δυο φύλων στον εγκέφαλο.

Πηγή: University of Maryland School of Medicine